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机械传动
机械传动

秦大同（兼）

月刊

1004-2539

Jxcd@chinajournal.net.cn

0371-67710820；67710817

450052

郑州嵩山南路81号

机械传动/Journal Journal of Mechanical TransmissionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报告机械传动领域研发及装置，测量技术等方向的成果。
正式出版
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    二分支人字齿轮传动系统的固有频率参数灵敏度分析

    张全清王三民赵春阳马耀辉...
    1-7页
    查看更多>>摘要：针对某大功率舰船中常用的二分支人字齿轮传动系统,计算其固有频率的参数灵敏度数值,分析了啮合刚度、转动惯量、制造误差等结构参数的变化对传动系统固有频率的影响;建立分支传动的扭转动力学模型,利用有限元分析验证了分支传动的振动模态特性;采用模态法推导出多元激励下的参数灵敏度表达式,并将其应用于二分支人字齿轮传动系统的平稳性分析.基于理论计算的灵敏度数值和实际工作条件,对传动系统结构进行了优化设计.实例验证发现,由此获得的修改方案明显改善了轮系的抗振性能;该分析方法获得的关键参数对系统实现抗振降噪效果明显.该分析方法同样可用于其他类型分支传动的减振降噪设计.

    二分支人字齿轮传动灵敏度固有频率结构优化

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    渐开线齿廓波度与齿轮传动性能的关联性

    周源生岳会军武湘凯石照耀...
    8-14,56页
    查看更多>>摘要：渐开线齿廓含有大量的波度信息,将其拓展应用,与齿轮传动性能间建立联系,具有重要的工程价值.研究带波度渐开线方程的构建原理,拟合基于实测齿面数据的波度曲线;构建不同正弦波度渐开线齿廓,基于啮合原理在时域和频域范围内分析了波度的波长、幅值和相位与传动误差的关联性,并采用实际齿面数据进行了验证;建立带波度渐开线齿面有限元模型,对齿轮传动过程中波度的波长、幅值和相位与接触应力的关联性进行了仿真分析;开展齿轮传动误差试验,验证了传动误差计算的正确性.结果表明,齿轮传动误差波动幅度大小对齿廓波度的幅值变化较敏感;齿廓波度的周期性与传动误差阶次成分相关;波度波动周期数增加,齿数对应倍数的阶次幅值显著增大;齿面接触应力的大小主要受齿廓波度幅值的影响;渐开线齿廓波度的波长、幅值和相位的变化与齿轮的传动误差、接触应力具有较强关联性,可以基于齿廓波度信息预报齿轮啮合传动性能.

    渐开线波度传动误差接触分析有限元模型

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    形状记忆合金与磁流变液交替传动性能研究

    巩杭胡光晖胡荣丽
    15-21页
    查看更多>>摘要：针对磁流变液在高温下传动性能下降等缺点,提出一种形状记忆合金与磁流变液交替的传动方法.基于形状记忆合金的热力学效应,推导了弹簧挤压力与温度的关系式,并通过实验验证了方程的正确性;对传动装置的磁场进行有限元分析,得出了工作间隙沿径向的磁场分布;基于形状记忆合金弹簧热驱动特性,建立了摩擦转矩与挤压力、结构尺寸等参数的关系.结果表明,形状记忆合金弹簧产生的挤压力随温度升高而增加;温度低于40℃时,主要由磁流变液传递转矩,转矩可达9.14 N·m;温度在40℃～60℃之间时,磁流变液与形状记忆合金共同传递转矩,转矩可达13.24 N·m;温度高于60℃时,主要由形状记忆合金传递转矩,转矩可达9.40 N·m.随着温度升高,形状记忆合金能代替磁流变液传递转矩,装置能感知温度变化,实现交替传动.

    形状记忆合金磁流变液转矩交替传动

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    考虑热变形的齿轮修形研究

    张金龙王少兵李威张晨辉...
    22-32页
    查看更多>>摘要：齿轮在高速重载条件下工作时,摩擦磨损造成的影响是不容忽视的,而修形可以降低齿轮的磨损及表面温度,对提高齿轮胶合承载能力有显著作用.为此,根据齿轮啮合原理、齿轮修形原理等基本理论,对齿轮的热变形以及齿廓修形进行了研究.利用有限元仿真软件建立齿轮热力耦合参数化模型,确定轮齿各面的稳态热平衡方程,利用仿真软件对齿轮各点施加对流边界条件和摩擦热流量,求解得到了齿轮的温度场;分析齿轮温升对齿轮变形的影响规律,对齿轮修形技术进行研究,推导了弹性变形、热变形、热力耦合变形的计算公式.结果表明,修形能够降低齿轮温度,提高齿轮抗胶合强度.

    齿轮传动热力耦合齿廓修形热变形

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    端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性

    刘军张艳霞潘洁宗王学松...
    33-38页
    查看更多>>摘要：为了研究端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性以及参数对系统动态特性的影响,建立了端曲面齿轮系统的非线性动力学模型;选取无量纲啮合频率为控制参数,通过分岔图、相图、时间历程图、Poincaré映射图,研究了系统的动力学特性.研究表明,系统经跳跃分岔由无冲击状态转迁为单边冲击状态,随后经连续的倍化分岔通向混沌运动;当增大综合传动误差或减小转矩时,系统无冲击状态区域逐渐收缩,跳跃分岔值和倍化分岔值发生超前,使系统提前发生跳跃现象;无冲击—单边冲击的转迁方式发生改变,亚谐运动区域逐渐扩展并发生前移,系统运动类型增多,运动周期数增大,混沌运动区域逐渐扩大,系统稳定性下降.

    周期运动分岔混沌

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    斜齿轮啮合刚度改进算法及其影响因素分析

    刘子谦孙宇周朝东姜艳军...
    39-48页
    查看更多>>摘要：在势能法的基础上,提出了一种斜齿轮啮合刚度修正算法.该方法考虑了齿轮真实加工时产生的齿根过渡曲线,齿根过渡曲线是刀具展成运动时齿顶尖角所形成的轨迹线,且齿根过渡曲线与渐开线的交点为渐开线的起始点.在刚度计算时,齿根到渐开线起始点用齿根过渡曲线方程来计算,渐开线起始点到齿顶用渐开线方程来计算,运用该方法计算的啮合刚度与实际更加接近.通过与有限元法的对比,验证了该修正算法的准确性,提升了斜齿轮啮合刚度的计算精度.基于该方法,分析了渐开线形状、啮合位置以及重合度对斜齿轮啮合刚度以及传递误差的影响.结果表明,当压力角增大时,渐开线曲率半径会变大,从而提高了齿轮的端面刚度;同时,端面重合度会先增大后减小,在端面刚度与端面重合度的综合影响下,平均啮合刚度与端面重合度变化趋势相同;当啮合位置更靠近节点时,啮合刚度会提高;增加重合度会使平均刚度增加,并使传递误差峰峰值趋势整体下降;但当重合度接近0.5的奇数倍时,传递误差峰峰值会出现极大值.

    齿根过渡曲线势能法斜齿轮啮合刚度重合度

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    单自由度八杆起背机构的设计与研究

    孙学斌俞成涛潘澳顾铖...
    49-56页
    查看更多>>摘要：为提高可分离式护理床椅的舒适性与稳定性,设计了一种新型单自由度八杆起背机构.首先,结合人机工程学,以背部滑移量及滑移速度为参数,验证了腰背结合型背板相比传统单板型背板的起背运动更加符合舒适性的要求;其次,建立起背机构的运动学模型,并基于Adams软件对机构进行参数化建模,分析了各部件对起背过程中背板最大角加速度变化的灵敏度,以背板角加速度最大值最小为目标对机构关键尺寸进行了优化;然后,根据优化结果,应用SolidWorks建立机构的三维模型,并使用Adams与Workbench联合仿真,验证了机构的强度合理性;最后,制作实物样机,验证了机构的可行性.

    起背机构八杆机构参数优化Adams软件有限元分析

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    基于曲柄滑块机构的X翼扑翼机构研究与测试

    黄显升蔡毓李启刘斌...
    57-64页
    查看更多>>摘要：设计了一款机翼对称拍打的X翼扑翼机构.采用曲柄滑块机构,将曲柄的圆周运动转化为直轴的直线往复运动,直轴再通过摇杆带动两侧机翼,从而实现机翼的对称拍打.制作了一台扑翼机构的样机,运用光学运动捕捉系统和风洞对该扑翼机构进行了运动测试,从扑翼机构的拍打角度幅值、拍打频率、产生的升力以及电机的运行状况方面分析了该扑翼机构的可靠性.通过对比试验,确定了一组合适的拍打角度幅值和翼面面积,使得该扑翼机构能够产生12.9 g的升力,验证说明clap-fling机制能够有效提高该扑翼机构的升力.

    扑翼机构X翼曲柄滑块机构运动测试参数优化

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    谐波减速器组合曲线凸轮波发生器的设计与分析

    母慢陶孟仑刘斌陈定方...
    65-70页
    查看更多>>摘要：波发生器的形状直接影响柔轮的受力特性.柔轮是谐波减速器中最薄弱的部分,为提高其寿命,介绍了一种基于圆锥曲线组合的凸轮波发生器的设计.组合曲线凸轮波发生器轮廓由抛物线、连接圆弧和偏心圆弧组合而成;将抛物线与连接圆弧、连接圆弧与偏心圆弧平滑过渡作为约束条件,通过正交实验确定组合曲线凸轮波发生器各段曲线参数,分析了各参数对柔轮最大等效应力的影响程度;利用有限元软件,分别对标准椭圆凸轮和组合曲线式凸轮作用下的柔轮进行了瞬态动力学分析,并基于分析结果,利用nCode-Designlife软件,对柔轮的疲劳寿命进行了研究.结果表明,组合曲线凸轮波发生器作用下的柔轮最大等效应力比标准椭圆凸轮波发生器作用下的低;组合曲线凸轮波发生器作用下的柔轮啮合区的齿圈前后端应力明显降低,应力分布更加均匀,疲劳寿命也有所提高.

    组合曲线凸轮波发生器圆锥曲线正交实验柔轮应力疲劳寿命

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    踝关节康复机构的结构设计与训练规划

    李靖靖韩春杨徐振邦
    71-77页
    查看更多>>摘要：为了保证踝关节康复训练的效果和安全性,设计了一种基于3-UPRU/S并联构型的踝关节康复机构及其脚部固定与快放组件,并对其运动性能与训练规划进行了研究.考虑到踝关节生理回转中心与机构转动中心不重合的影响,应用Adams软件建立了康复机构的脚踝虚拟模型,并利用角速度规划的方法对S型与T型角速度曲线进行优化,得到了一种更优的训练规划;通过逆运动学仿真,得到机构各促动器的位移数据,并使用样条拟合确定了各促动器的驱动函数;通过原理样机试验,进行了实际工作角度与训练规划的验证.结果表明,优化后该康复机构1个周期内增加了约12％的匀速训练时间,并减少了约47％的角速度波动;该训练规划能够提高踝关节康复的效果以及安全性.

    踝关节康复机构逆运动学Adams软件训练规划样条拟合

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